[發(fā)明專利]一種制備二甲醚的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210030086.3
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN102600852A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 吳晉滬;李琢;楊成;李建青;武景麗;何濤;苗鵬杰;王利生
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J23/889;B01J23/745;B01J23/86;C07C43/04;C07C41/09
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

1.一種制備二甲醚的催化劑，其中，所述催化劑包含有一氧化碳和二氧化碳共加氫活性組分和脫水活性組分，通過下述方法得到：

1)甲醇合成催化劑前驅體的制備：將銅、鋯、第三組分的硝酸鹽混合溶液與碳酸鈉溶液在40-90℃、pH＝7.0-13.0條件下并流共沉淀，并將所得沉淀溶液在此條件下老化，所得漿液為甲醇合成催化劑前驅體；

其中硝酸鹽混合溶液中所含銅、鋯、第三組分的質量比為15-65∶15-65∶0.5-10；

所述第三組分為鑭、錳、鈰、鈦、鐵、鉻、鋅中的一種或兩種物質；

2)氧化鋯-氧化鋁混合氧化物前驅體的制備：將鋁、鋯的鹽溶液與堿液在0-30℃、pH＝7.0-13.0條件下并流共沉淀，所得沉淀溶液中加入等體積的異丙醇溶液，并在此條件下老化，所得漿液為氧化鋯-氧化鋁混合氧化物前驅體；

3)將步驟2)中得到的氧化鋯-氧化鋁混合氧化物前驅體加入到步驟1)中得到的甲醇合成催化劑前驅體中，氧化鋯-氧化鋁混合氧化物前驅體與甲醇合成催化劑前驅體的質量比為1∶1-5∶1，攪拌混合均勻后經(jīng)過濾、干燥、焙燒制得目標產(chǎn)物。

2.一種制備權利要求1所述催化劑的方法，其主要步驟為：

1)甲醇合成催化劑前驅體的制備：將銅、鋯、第三組分的硝酸鹽混合溶液與碳酸鈉溶液在40-90℃、pH＝7.0-13.0條件下并流共沉淀，并將所得沉淀溶液在此條件下老化，所得漿液為甲醇合成催化劑前驅體；

其中硝酸鹽混合溶液中所含銅、鋯、第三組分的質量比為15-65∶15-65∶0.5-10；

所述第三組分為鑭、錳、鈰、鈦、鐵、鉻、鋅中的一種或兩種物質；

2)氧化鋯-氧化鋁混合氧化物前驅體的制備：將鋁、鋯的鹽溶液與堿液在0-30℃、pH＝7.0-13.0條件下并流共沉淀，其中鋯與鋁的質量比為1∶100-100∶1，所得沉淀溶液中加入等體積的異丙醇溶液，并在此條件下老化，所得漿液為氧化鋯-氧化鋁混合氧化物前驅體；

3)將步驟2)中得到的氧化鋯-氧化鋁混合氧化物的前驅體加入到步驟1)中得到的甲醇合成催化劑前驅體中，氧化鋯-氧化鋁混合氧化物前驅體與甲醇合成催化劑前驅體的質量比為1∶1-5∶1，攪拌混合均勻后經(jīng)過濾、干燥、焙燒制得目標產(chǎn)物。

3.如權利要求2所述的制備方法，其中，步驟1)中所述的第三組分為兩種時，其兩者質量比為1-10。

4.如權利要求2所述的制備方法，其中，步驟1)中所述的老化時間為1-6小時；步驟2)中所述老化時間為4-24小時。

5.如權利要求2所述的制備方法，其中，步驟2)中所述鋯、鋁的鹽溶液為硝酸鋁、硫酸鋁、氯化鋁溶液、硝酸氧鋯、氧氯化鋯、氯化鋯或其任意比例的混合物。

6.如權利要求2所述的制備方法，其中，步驟2)中所述的堿液為氨水、尿素、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液或其任意比例的混合物。

7.如權利要求2所述的制備方法，其中，步驟2)中所述的異丙醇溶液的濃度為5％-50％。

8.如權利要求2所述的制備方法，其中，步驟3)中所述的干燥溫度為80-150℃、時間12-72小時；焙燒溫度為300-600℃、時間3-8小時。

9.權利要求1所述的催化劑在合成氣制二甲醚反應中的應用，將催化劑裝填在固定床反應器中，在常壓下用N₂稀釋的H₂于250-280℃、空速500-5000h^-1條件下還原6-10小時，降溫至80-100℃后將N₂稀釋的H₂切換成生物質合成氣，然后程序升溫進行催化反應，反應條件為：溫度200-300℃，壓力2-6MPa，空速500-5000h^-1，反應時間20-80小時，色譜在線分析產(chǎn)物和尾氣組成。

10.如權利要求9所述的應用，其中，N₂稀釋的H₂組成按體積比N₂/H₂＝1-20∶1；生物質合成氣組成按體積比H₂/(CO+CO₂)＝0.5-3∶1。